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農糧領域
農糧領域
2016/01/29
摘要世界人口持續快速增長,對生產足夠的食物不斷造成了壓力。世界人口預測在2050年從現在的20億人增加到91億人。農作物的產量其實是減少而非增加,特別是在許多因氣溫上升或自然災害的增多造成的氣溫變暖和變得貧困的地區,而這些地區的人口是成長很多的。目前,全球四個最重要農作物的產量為玉米,水稻,小麥和大豆,四個農作物的產量只增加0.9〜1.6%,在2050時,為了跟上人口數的中間值成長的預測,全球農業生產需要增加60-110%的產量。Tilman 等人在2011年發表的文章中提到預計在2005到2050年,農作物的需求可能會增加100-110%。然而,這些情況下會忽略分配和儲存問題,在世界各地造成生產過剩和糧食的浪費。除了醫學的進步,在綠色革命期間,全球糧食的產量成長速度不足以應付迅速成長的全球人口。儘管如此,要生產足夠的食物,對世界各地來說有很不同的影響。舉歐洲或北美為例,我們已經連續多年目睹了“生產過剩”的問題,有很多生產的食物出口到其他地區,在某種程度上是因為農業生產和出口補貼所驅使的,這也使我們農業生產能夠在發展中國家和新興國家中脫穎而出。雖然綠色革命使糧食的產量顯著的增加,糧食生產的集約化也造成了外部成本。如生物多樣性的喪失,人類健康問題(如食物受農藥污染,農民因施用農藥而產生的健康問題),湖泊、河流和海洋優養化,例如法國的Brittany coasts。雖然過去的20年,歐洲的湖泊和河流已做了改善,不過污水處理廠的水質還是主要的問題。在許多飲用水流域水質的惡化仍然是個重要的問題,主要是因為農藥中硝酸鹽的污染。綠色革命的世界型模式使能源使用的增加、化肥的價格的增加、農藥使用的增加和小農戶推廣的不足也達到上限。因此,在過去幾十年中人們的需求也日益增加,不論是生產極大化還是滿足社會多樣化的期望。農業生產的問題除了食物或纖維的供應,最近已擴大到包括生態系統的服務。像自然和半自然生態系統,農業生態系統可以提供的生態系統服務,如碳吸收,授粉,或水過濾。這將對無論是慣用的、綜合的、有機的、小或大的規模,各類農業糧食生產性及彈性的改善是必要的。很多年來,人們一直在探討農業生產最適合的方法,必需同時對環境友善、社會公平以及經濟有效益的。農業選項的範圍從高科技基本運作到生態基本運作。一方面,以精緻農業或使用基改作物可能有助於滿足未來的糧食需求。另一方面,更完善的利用不同層次的生物調節機制,像是以生物性防治田間害蟲,並整合自然景觀元素融入到農業景觀,以減少農藥的使用是可行的選擇。其他方式,如不耕作或減少耕作可提高土壤生物活性和提高土壤肥力。後面的這些選項是所謂生態型農業的做法,這是運用生態過程和提供生態系統服務的做法。生態型農業的做法,可有助於農業不同的目標:為日益成長的世界人口提供足夠的食物,生態型農業不會對環境造成損害或危險,限制使用非再生性能源,並確保農民經濟收入的可行性。
2015/12/02
摘要 亞太糧食肥料技術中心(FFTC)郭忠吉顧問受邀由社團法人中華種苗學會於本(104)年11月24日在行政院農業委員會種苗改良繁殖場舉辦的「水稻與果樹種苗產業現況及趨勢」研討會中擔任主講人,演講主題為「東南亞熱帶果樹發展現況」,內容概述FFTC於農委會科技計畫「拓展東南亞熱帶果樹種苗市場之技術研發策略規劃」中所取得之東南亞國家果樹市場資訊,包括果樹產業基礎建設、市場需求及喜好、種苗市場量能等,同時提出我國外銷果樹種苗的相對優劣勢,藉此次研討會與與會之種苗業者分享,以期後續可做為台灣果樹種苗外銷策略規劃之基礎資訊參考。   資料出處: 亞太糧食肥料技術中心 關鍵字: 東南亞熱帶果樹  報告檔案: 【東南亞熱帶果樹發展現況】
2015/12/02
內容 根據2013年「國際紡織產業消費報告」指出,棉布佔該產業約3/1的消費量。然而,生產棉花需要大量勞力投入,且需要許多化學藥劑與水資源,以下介紹幾種有效使用自然資源的創新技術,看看它們如何打造永續的織品。 ・香蕉莖 儘管每生產1公斤的纖維只需要37公斤的香蕉莖,但每年被丟棄的香蕉莖卻高達十億噸!單是菲律賓的的農園,一年就可以生產超過三十萬噸的纖維。 香蕉纖維幾乎是碳中和產品,且其柔軟度相當於麻和竹纖維,Offset Warehouse的創辦人認為此材質很適合做夾克、裙子和褲子。 ・鳳梨葉 因為無法再忍受鞣製皮革時,需要使用大量的化學藥劑,Ananas Anam公司的Carmen Hijose開發Piñatex取代石化紡織品。Piñatex最棒的部分就是,它是由鳳梨收成時額外的副產品—鳳梨葉纖維所回收製成,過去這些葉子被丟棄地面自然腐敗,現在則能有效被生產成Piñatex。 製造Piñatex也為當地的農業帶來其他好處,製程中產生的生物質可被轉換成肥料,可以使用在下一季的鳳梨種植。重要的是,它的生產成本比皮革便宜近40%! ・椰子殼 椰子樹常因為它能提供椰子肉、椰子汁等多用途而被稱為生命之樹,但其價值不只如此。椰子殼具有纖維特質,一千顆椰子可製造10公斤的纖維,且椰子通常只要30~45天就可收成。 椰子纖維的利用是在運動用品上名為37.5 Technology的技術,利用椰子殼和火山物質所製成,它很適合製作運動衣,可以加強其運動性能。此外,椰子殼纖維也可以作為農民的有機肥料,減少殺蟲劑的用量並確保椰子在時尚供應鏈中的循環使用。 ・基因轉殖草莓 設計師和研究員的Carole Collet建立MA Textile Futures課程,採取了Wonkalian方法仿生學的概念,其中自然和諧和技術工作提供有利生態的解決方案。該項目重點發展系統,例如,轉殖基因的草莓植株最終可能從它的根部長出的蕾絲,蕾絲花邊可以被用來編織一件衣服。如同植物栽種,使用陽光和水就能生產出衣服且不會產生任何廢棄物,這樣的系統將大大改善環境…或許在不久的將來人們就能在窗台種出所有需求? 發展我們自己的紡織品可能是對抗快速時尚的一個好的解藥,但其實首當其衝的那些時尚品牌還不需要擔心,因為即便人類可以有效利用生物科技,這些技術至少還要20年才能真正成熟。   資料出處: The Guardian 關鍵字: 纖維  紡織品
2015/12/01
摘要 由一個18歲少年Tom Osborn與他的青少年團隊所創立的新創社會企業,開發出用於炊煮的替代能源,以取代傳統所用的木炭和柴火。這個點子源於Osborn參加高中科展時的作品,2013年當他畢業後,Osborn創建一間名為Greenchar的社會企業。 在成長過程中,奧斯本發現了煤炭產生的煙對人體的影響,這不僅有損於他母親的健康,同時也影響全肯亞居民的健康。此外,燃燒用的木柴也是Osborn家鄉森林濫伐的元凶。 Osborn發現其實有很多農作的廢棄物都可以再製成可燃的原料,例如甘蔗渣及米糠,於是Osborn將這些農作廢棄物製成生質燃磚。與傳統煤炭相比,Greenchar的燃磚在燃燒時不會產生傷身的白煙,有較高的能源含量(energy content)且燃燒時間更持久。   資料出處: Social Enterprise Buzz 關鍵字: 生質燃磚
2015/12/01
摘要 把你的晚餐放在這款能連結Wi-Fi的食盤上,它不僅能告訴你現在正在吃什麼,裡面包含了多少熱量及營養素,還會提醒你別吃太快! 這些資料甚至還能透過APP持續追蹤,讓盤子不再只是盛裝食物的器皿而已。 市面上有諸多可以追蹤飲食的APP(包含用紙張自行記錄),但所記錄的資料幾乎都不準確,因為三餐份量往往只能靠目測然後亂猜一通。發明者Anthony 表示:「如果你跟飲食專家請教過減肥問題,就會知道每天光是多攝取200大卡,可能就是體重居高不下的關鍵,而四盎司跟七盎司的蘋果有時候就會造成這種差距。」 這款智慧食盤共裝設了三個數位相機,用全方位的掃描檢視盤子裡所有的食物,已經可以將辨識準確率提升至99%,同時經由盤底的感應器還能精確的秤出食物比重。   資料出處: Fast Company 關鍵字: 智慧盤子
2015/11/23
內容索尼的子公司——索尼電腦科學研究所(SONY CSL)正在推進一項會給農業帶來變革的研究。該研究所認為現有的耕作方法會給地球環境造成過大的負擔,無法持續養活人類,希望能向世界推廣可持續的新型耕作方法。SONY CSL提倡採用“協生農法”的農業。協生農法就是通過讓多樣性植物利用各自的特性共存,來優化生態系統的栽培方法。在栽培過程中,不使用農藥,也不施肥,不耕地。協生農法利用鳥糞提供磷、氮等養分,用來培育果樹。作物的害蟲通過植物的組合來抑制。比如,香草類和蔥等不容易招害蟲,充分利用自然界本身具有的動植物共存的機制。該研究所的研究員舩橋真俊在研究所公開時的研討會(2015年10月14日舉行)上,指出利用協生農法,多種動植物可以共存,能抵抗較大的氣候變化。比如,即使在某年平均氣溫異常升高、大半植物都不生長的環境下,仍有部分植物可能會結出果實。舩橋真俊等人已在三重縣伊勢市某農場的協助下,試行這種耕作法,在1000平方公尺的圃場上栽培了200個品種。研究協生農法是研究所作為自己的使命為解決社會課題(農業問題)而推進,但作為一家電子企業的研究所,應更易於利用軟體技術來革新耕作法。該研究所開始著眼於耕作法與動植物及環境的關係,利用軟體技術整理它們之間的關係。比如,當植物A和植物B在附近栽種得多時,可以共存;如果還將日照、土壤濕度等環境也作為參數納入,便可以找出適合環境的植物群。根據巨大數據的關係找出新知識是大數據分析所擅長的。如果將來將植物的基因資訊等也做成資料庫,也許可以預測通過實驗發現不了的有效植物組合。另外,借助電腦的力量還可以找出能夠提高農戶的收益和工作效率的植物群。將來,或許可以根據每個圃場的氣候環境和土壤成分來提供最合適的植物種子等。 資料出處:Nikkei Business Publications 關鍵字:協生農法  IT技術
2015/11/16
摘要 玉米、小麥和油菜籽是製作生質酒精或生質柴油等生質能源的重要原料。根據由環境科學家研究團隊的研究結果顯示:用來種植這些生物燃料作物的地理位置選擇,將決定此區溫室氣體的排放量多寡。 研究人員以全球作為估算模型,評估以生質能源取代石化燃料時,新的能源系統需要多少時間,才能彌補原本環境系統中的碳氮排放量,這段期間稱為溫室氣體回收期間(GPBT)。利用這個模式,科學家估算,生質燃油取代石化燃料需要19年,才能弭補原始環境系統的溫室氣體排放量。 研究團隊的觀察目標是全世界,並估算將石化燃料和生質燃料轉變為能源的過程中,總共產生的溫室氣體排放量。 本研究為第一個針對全球能源作物的產地,開發可評估各產區的溫室氣體排放量的模型。利用這個模型能夠讓科學家因地制宜的規劃作物的生產,可以適用在第一代的生質能源作物,包括生質酒精的原料:玉米、小麥和甘蔗,或製作生質柴油的原料:大豆與油菜籽。 能源作物的發展一直充滿爭議,特別是開墾野地作為農田使用、或是轉作能源作物這類的策略,新的評估模式帶來新的觀點。未來的能源作物研究計畫,科學家將更會專注於GPBT對生物多樣性的影響。   資料出處: Science Daily 關鍵字: 生質能源  溫室氣體回收期間
2015/11/10
摘要 隨著科學技術不斷進步和農村經濟快速發展,包括農作物秸稈在內的各種農林廢棄物總量和種類顯著增加,農林廢棄物的高效處理及資源化利用已成為制約農業可持續發展的一個難題。 生物質碳化技術是近年來新興的農林廢棄物資源化利用新技術。該技術主要通過將農林廢棄物生物質碳化並以穩定的碳形式固定形成新型的生物碳產品。 生物碳不僅在固碳減排、改良土壤與肥料增效方面具有良好作用,而且在土壤修復與水污染處理等一系列環境資源領域中也具有廣闊的應用前景。 本文闡述了我國農林廢棄物資源化利用的現狀以及生物質碳化及生物碳物理化學性質特徵,重點探討生物炭產品在農業及環境資源領域的應用現狀與發展前景,並對生物碳技術領域及其在未來農業及環境中的應用進行展望,旨在為農林固體廢棄物高效資源化提供新的思路,為農林廢棄物的高效迴圈處理利用提供新的模式。   資料出處: 浙江農業科學 關鍵字: 生物碳  報告檔案: 生物質碳化技術及其在農林廢棄物資源化利用中的應用
2015/11/04
摘要 從事有機耕種的農夫,可能很快就會有一種新的方式,來確保新鮮水果的安全性。目前沒有有機的殺菌劑,防止農產品在加工後被細菌汙染的問題,但科學家已經證明紫外線C光可以有效對抗某些水果的表面上的食源性致病菌。 華盛頓大學食品專家Shyam Sablani 團隊注意到這項議題,便開始尋找殺菌劑的替代品,利用比UV-A和UV-B波長更短的UV-C,作為主要研究材料,希望能找到有別於化學性的殺菌方式。 UV-C存在於太陽光線中,具殺菌特性,能有效殺死細菌、黴菌與病毒。但當陽光通過大氣層時,UV-C很容易被大氣層、臭氧層完全吸收,以致於無法在生活中透過照射太陽光達有效殺菌的效果。不過也因為UV-C具另一項特性是無法穿透固體,但可藉由破壞微生物的核酸和DNA,達到表面殺菌的功能,而且不會對水果的品質造成影響。目前這項技術已被廣泛地應用在食物、飲用水以及受污染的空氣。   資料出處: Sciencedaily 關鍵字: 紫外線UV-C  食源性致病菌
2015/10/21
摘要 全球對糧食的需求,可能在下一個40年人口和食物消費將會增加一倍。為了滿足世界未來在糧食和可持續發展的生物燃料和可再生材料的需求,生產富含澱粉的穀物和富含纖維素的生物能源工廠必須大量增加,並同時儘量減少農業對環境的影響和保護生物多樣性。 維吉尼亞理工學院研究人員成功將纖維素轉化為澱粉,這個技術過程將使人類從不曾被作為食用作物的植物中獲得營養物質。新研究成果將開啟“任何植物都可被製成糧食”的理想境界,並減少對那些必須種植在珍貴土地上,汲取肥料、大量水的農作物的需求。 研究人員利用了創新的方式將纖維素轉化為直鏈澱粉。新方法能從非食用植物材料(如玉米桿)中提取纖維素,並將其中約30%轉化為直鏈澱粉,而剩餘的纖維素水解為葡萄糖,利用於乙醇生產。這個過程對任何植物的纖維素都有效。它又被稱為“同步酶生物轉化和微生物發酵”,便利使用於工業性大規模生產,同時對生態環境無害,因為這個過程並不需要昂貴的設備、高溫或化學試劑,也不產生任何廢物。 研究團隊製造出來的澱粉是直鏈澱粉,它不會在消化過程中被破壞,能夠充當食用纖維的優質來源。之前已有研究證明直鏈澱粉能減少人們罹患肥胖症和糖尿病的風險。 除了充當食物來源的角色外,澱粉還能用於製造可食用的、生物能分解的食品包裝薄膜。此外,它還能用於儲存高密度氫,解決和氫儲存、配送等相關的問題。   資料出處: PNAS 關鍵字: 酵素轉化法
2015/10/12
摘要 機器人將是未來的耕種者。一間日本公司正在建設一個趨向由機器人和電腦完全控制的室內蔬菜農場。 該公司命名為Spread,預計在2017年正式營運,全自動化的栽培過程可以使作物在更好的環境生長且以更低的成本生產。 植物可以養液種植不消耗土壤資源,且高達98%的流動水將被回收,工廠將不必噴灑農藥,因為害蟲在戶外。利用人工照明裝置所生產的食物供應不必依賴天候,照明光源也可通過再生能源供應。   資料出處: POPULAR SCIENCE 關鍵字: 機器人農場  全自動化
2015/10/08
摘要 以日本九州大學研究所農學研究院為主體的水稻耕作管理及培育研究組織「農匠Navi 1000 Consortium」(以下簡稱農匠Navi)與智慧農業風險企業eLAB experience在日本國內4個大型農場啟動實證實驗,在1,000塊水田內分別設置終端感測器,對由此構成的感測器網路展開了驗證。在日本農業中具有代表性的水稻栽培,以前主要靠技術指導來改進,而利用IT(資訊技術)的智慧化手段可望能實現穩定產量並降低生產成本之目標,此次實驗將驗證其可能性,根據成果向全日本的水稻農戶進行推廣。 該項目由九州大學農學研究院教授南石晃明為代表進行研究,目標是將生產成本降低4成。水田中的水稻耕作是根據氣候及生長情況來精密控制水位和水溫。農戶為了達到高品質標識標準,在栽培程序中將多達2~3成的時間花費在了這一水量控制作業上。以整合耕種閒置農地等為主要業態的大型農戶要想對分散的水田實施水控製作業,就會導致人工費用及生產成本增加。而較小型農戶及兼業農戶由於無法實施足夠的管理,也容易造成品質下降的情況。 因此,農匠Navi在各水田中設置了對環境(氣溫、濕度、日照等)和水位、水溫一起實施測定的終端感測器(野外伺服器),準備在2016年3月前利用約1年時間,對利用市售便利攜帶終端伺服器等一覽水量控制作業的方法展開驗證。比如,以數十分鐘至1小時1次的頻率向網際網路伺服器收集數據,並將攜帶式終端專用的APP整合數據履歷製成圖表顯示出來。這樣,農戶便可確認水田的水位及水溫是否偏離了既定範圍。終端感測器和便攜終端配備的專用APP由eLAB experience開發。 在此次實驗啟動的同時,推出了為水田優化的感測器終端產品,目標是與大型行動通訊系統業者、日本農林水產省以及全日本約6700人的技術普及組織合作,使利用此次感測器終端的智慧化水稻耕作走向普及。   資料出處: 日經Nikkei Business Publications 關鍵字: IT農業  智慧化

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